CN105310681A - 生物电极以及使用生物电极处理生物信号的方法和设备 - Google Patents

生物电极以及使用生物电极处理生物信号的方法和设备 Download PDF

Info

Publication number
CN105310681A
CN105310681A CN201510316201.7A CN201510316201A CN105310681A CN 105310681 A CN105310681 A CN 105310681A CN 201510316201 A CN201510316201 A CN 201510316201A CN 105310681 A CN105310681 A CN 105310681A
Authority
CN
China
Prior art keywords
electrode
protection department
bioelectrode
plate
disposed
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201510316201.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105310681B (zh
Inventor
金渊皓
金池薰
朴光锡
李正秀
林龙圭
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seoul National University Industry University Cooperation Foundation
Samsung Electronics Co Ltd
SNU R&DB Foundation
Original Assignee
Seoul National University Industry University Cooperation Foundation
Samsung Electronics Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Seoul National University Industry University Cooperation Foundation, Samsung Electronics Co Ltd filed Critical Seoul National University Industry University Cooperation Foundation
Publication of CN105310681A publication Critical patent/CN105310681A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105310681B publication Critical patent/CN105310681B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/24—Detecting, measuring or recording bioelectric or biomagnetic signals of the body or parts thereof
    • A61B5/25—Bioelectric electrodes therefor
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/24—Detecting, measuring or recording bioelectric or biomagnetic signals of the body or parts thereof
    • A61B5/316—Modalities, i.e. specific diagnostic methods
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/103—Detecting, measuring or recording devices for testing the shape, pattern, colour, size or movement of the body or parts thereof, for diagnostic purposes
    • A61B5/11—Measuring movement of the entire body or parts thereof, e.g. head or hand tremor, mobility of a limb
    • A61B5/1126—Measuring movement of the entire body or parts thereof, e.g. head or hand tremor, mobility of a limb using a particular sensing technique
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/24—Detecting, measuring or recording bioelectric or biomagnetic signals of the body or parts thereof
    • A61B5/25—Bioelectric electrodes therefor
    • A61B5/279—Bioelectric electrodes therefor specially adapted for particular uses
    • A61B5/28—Bioelectric electrodes therefor specially adapted for particular uses for electrocardiography [ECG]
    • A61B5/282—Holders for multiple electrodes
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/24—Detecting, measuring or recording bioelectric or biomagnetic signals of the body or parts thereof
    • A61B5/25—Bioelectric electrodes therefor
    • A61B5/279—Bioelectric electrodes therefor specially adapted for particular uses
    • A61B5/291—Bioelectric electrodes therefor specially adapted for particular uses for electroencephalography [EEG]
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/24—Detecting, measuring or recording bioelectric or biomagnetic signals of the body or parts thereof
    • A61B5/25—Bioelectric electrodes therefor
    • A61B5/279—Bioelectric electrodes therefor specially adapted for particular uses
    • A61B5/296—Bioelectric electrodes therefor specially adapted for particular uses for electromyography [EMG]
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/24—Detecting, measuring or recording bioelectric or biomagnetic signals of the body or parts thereof
    • A61B5/30—Input circuits therefor
    • A61B5/305—Common mode rejection
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/68—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient
    • A61B5/6801—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient specially adapted to be attached to or worn on the body surface
    • A61B5/6802—Sensor mounted on worn items
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/68—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient
    • A61B5/6801—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient specially adapted to be attached to or worn on the body surface
    • A61B5/6802—Sensor mounted on worn items
    • A61B5/681—Wristwatch-type devices
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/72—Signal processing specially adapted for physiological signals or for diagnostic purposes
    • A61B5/7235—Details of waveform analysis
    • A61B5/7253—Details of waveform analysis characterised by using transforms
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/74—Details of notification to user or communication with user or patient ; user input means
    • A61B5/7475—User input or interface means, e.g. keyboard, pointing device, joystick
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/011—Arrangements for interaction with the human body, e.g. for user immersion in virtual reality
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/011—Arrangements for interaction with the human body, e.g. for user immersion in virtual reality
    • G06F3/015—Input arrangements based on nervous system activity detection, e.g. brain waves [EEG] detection, electromyograms [EMG] detection, electrodermal response detection
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/017—Gesture based interaction, e.g. based on a set of recognized hand gestures
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B2562/00—Details of sensors; Constructional details of sensor housings or probes; Accessories for sensors
    • A61B2562/02—Details of sensors specially adapted for in-vivo measurements
    • A61B2562/0209—Special features of electrodes classified in A61B5/24, A61B5/25, A61B5/283, A61B5/291, A61B5/296, A61B5/053
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B2562/00—Details of sensors; Constructional details of sensor housings or probes; Accessories for sensors
    • A61B2562/02—Details of sensors specially adapted for in-vivo measurements
    • A61B2562/0209—Special features of electrodes classified in A61B5/24, A61B5/25, A61B5/283, A61B5/291, A61B5/296, A61B5/053
    • A61B2562/0214—Capacitive electrodes
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B2562/00—Details of sensors; Constructional details of sensor housings or probes; Accessories for sensors
    • A61B2562/04—Arrangements of multiple sensors of the same type
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B2562/00—Details of sensors; Constructional details of sensor housings or probes; Accessories for sensors
    • A61B2562/16—Details of sensor housings or probes; Details of structural supports for sensors
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B2562/00—Details of sensors; Constructional details of sensor housings or probes; Accessories for sensors
    • A61B2562/18—Shielding or protection of sensors from environmental influences, e.g. protection from mechanical damage
    • A61B2562/182—Electrical shielding, e.g. using a Faraday cage
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/0002—Remote monitoring of patients using telemetry, e.g. transmission of vital signals via a communication network
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/72—Signal processing specially adapted for physiological signals or for diagnostic purposes
    • A61B5/7203—Signal processing specially adapted for physiological signals or for diagnostic purposes for noise prevention, reduction or removal
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/72—Signal processing specially adapted for physiological signals or for diagnostic purposes
    • A61B5/7225—Details of analog processing, e.g. isolation amplifier, gain or sensitivity adjustment, filtering, baseline or drift compensation
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/048—Interaction techniques based on graphical user interfaces [GUI]
    • G06F3/0484—Interaction techniques based on graphical user interfaces [GUI] for the control of specific functions or operations, e.g. selecting or manipulating an object, an image or a displayed text element, setting a parameter value or selecting a range
    • G06F3/0485—Scrolling or panning

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Physiology (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Psychiatry (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Artificial Intelligence (AREA)
  • Neurosurgery (AREA)
  • Neurology (AREA)
  • Dermatology (AREA)
  • Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
  • Dentistry (AREA)
  • Cardiology (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Measurement And Recording Of Electrical Phenomena And Electrical Characteristics Of The Living Body (AREA)

Abstract

提供了一种生物电极以及使用生物电极处理生物信号的方法和设备。所述生物电极包括：板；第一电极，被布置在板的第一侧上；第二电极，被布置在板的第一侧上且与第一电极分隔。所述生物电极还包括：第一防护部，被布置在板的第二侧上；第二防护部，被布置在板的第二侧上且与第一防护部分隔；前置放大器，被配置为输出基于在第一电极与第二电极之间测量到的生物信号的电压信号。

Description

生物电极以及使用生物电极处理生物信号的方法和设备
本申请要求于2014年6月23日提交到韩国知识产权局的第10-2014-0076780号韩国专利申请的权益，该申请的全部公开为了所有目的通过引用合并于此。
技术领域
以下描述涉及一种生物电极以及一种用于使用所述生物电极处理生物信号的方法和设备。
背景技术
当细胞受到刺激时，会发生活性反应(activereaction)，并且离子可在处于细胞表面的细胞膜内移动。由于身体组织和体液具有导电性的特性，因此电流会在被激活的细胞周围流动。生物电极可用于测量诸如心电图(ECG)、肌电图(EMG)、脑电图(EEG)等的生物信号。生物电极可执行将因离子在身体内的运动而产生的电流转换为因自由电子而产生的电流的换能器(transducer)的功能。当生物电极附着于身体的预定部分时，可检测到反映身体的电现象的生物电势。通常，生物电势会具有低强度，容易受到噪声影响，并包括预定的频率分量。
发明内容
提供本发明内容来以简化形式介绍下面在具体实施方式中进一步描述的构思的选择。本发明内容既不意在确定所要求保护的主题的关键特征或本质特征，也不意在用于帮助确定所要求保护的主题的范围。
在一个总的方面，提供了一种生物电极，其中，所述生物电极包括：板；第一电极，被布置在板的第一侧上；第二电极，被布置在板的第一侧上且与第一电极分隔。所述生物电极还包括：第一防护部，被布置在板的第二侧上；第二防护部，被布置在板的第二侧上且与第一防护部分隔；前置放大器，被配置为输出基于在第一电极与第二电极之间测量到的生物信号的电压信号。
第一防护部可被布置为与第一电极在垂直方向上分隔，且第二防护部被布置为与第二电极在垂直方向上分隔。
第一防护部和第二防护部可被配置为降低对在第一电极与第二电极之间测量到的生物信号造成影响的外部噪声。
第一防护部和第二防护部可包括导电材料并与前置放大器电连接。
所述生物电极还可包括：屏蔽罩，被布置在前置放大器、第一防护部和第二防护部外部。
屏蔽罩可被配置为降低对生物电极中所包括的第一电极、第二电极和信号线的任意组合造成影响的外部噪声。
屏蔽罩可被配置为在屏蔽罩与板之间形成空气层。
屏蔽罩可包括导电材料并接地。
第一电极和第二电极可被布置在板与绝缘层之间。
第一电极和第二电极可被配置为在与用户的身体不进行直接电接触的情况下测量用户的肌电图。
第一防护部和第二防护部可被布置在板与绝缘层之间。
在另一个总的方面，提供了一种生物信号处理设备，其中，所述生物信号处理设备包括：生物电极，被配置为在与用户的身体不进行直接电接触的情况下测量生物信号；生物信号处理部，被配置为对生物信号进行滤波，并放大滤波后的生物信号。生物电极可包括多个电极和多个防护部，其中，所述多个电极被布置在板的第一侧上且彼此分隔，所述多个防护部被布置在板的第二侧上且彼此分隔。
所述多个电极可包括第一电极和第二电极，所述多个防护部可包括第一防护部和第二防护部，第一防护部可被布置为与第一电极在垂直方向上叠置，且第二防护部可被布置为与第二电极在垂直方向上叠置。
生物电极还可包括：前置放大器，被配置为基于输入阻抗来输出基于在所述多个电极之间测量到的生物信号的电压信号。
生物电极还可包括：屏蔽罩，被布置在所述多个防护部的外部并与所述多个防护部电隔离。
所述生物信号处理设备还可包括：信号转换器，被配置为将从生物信号处理部输出的生物信号转换为数字信号；接口，被配置为将数字信号发送到外部区域。
所述生物信号处理设备可被配置为在可穿戴装置中进行操作。
在另一个总的方面，提供了一种生物信号处理设备，其中，所述生物信号处理设备可包括：生物电极，被配置为在与用户的身体不进行直接电接触的情况下使用多个电极来测量生物信号，其中，所述多个电极被布置在板的第一侧上且彼此分隔；控制信号产生器，被配置为基于生物信号来产生将用于控制外部装置的控制信号。
生物电极还可包括：多个防护部，被布置在板的第二侧上且彼此分隔；屏蔽罩，被布置在板的外部并接地。
控制信号产生器可被配置为基于生物信号来确定控制操作，并基于控制操作来产生控制信号。
在另一个总的方面，提供了一种生物电极，其中，所述生物电极包括：板；多个电极，被布置在板的第一侧上且彼此分隔，并被配置为测量生物信号；多个防护部，被布置在板的第二侧上且彼此分隔。
所述生物电极还可包括：前置放大器，被配置为输出基于在所述多个电极之间测量到的生物信号的电压信号。
所述多个电极可被布置在板的内部。
所述多个防护部可被布置在板的内部。
其他特征和方面将通过下面的具体实施方式、附图和权利要求而清楚。
附图说明
图1是示出生物电极的示例的示图。
图2是示出使用生物电极测量生物信号的示例的示图。
图3至图6是示出生物电极的其他示例的示图。
图7是示出生物信号处理设备的示例的框图。
图8是示出生物信号处理设备的另一示例的示图。
图9是示出生物信号处理设备在可穿戴装置中进行操作的示例的示图。
图10是示出生物信号处理方法的示例的流程图。
贯穿附图和具体实施方式，除非另有描述或提供，否则相同的附图标号将被理解为指示相同的元件、特征和结构。附图可不按比例绘制，并且为了清楚、说明和方便，附图中的元件的相对大小、比例和描绘可被夸大。
具体实施方式
提供以下具体实施方式来帮助读者对在此描述的方法、设备和/或系统获得全面了解。然而，在此描述的系统、设备和/或方法的各种变化、修改和等同物对于本领域普通技术人员来说将是很明显的。所描述的处理步骤和/或操作的进行是示例；然而，除了必须按特定顺序发生的步骤和/或操作之外，步骤和/或操作的顺序不限于在此阐述的顺序，并且可如本领域所公知地改变。此外，为了更加清楚和简明，可省略对于本领域普通技术人员而言公知的功能和构造的描述。
这里所描述的特征可被实现为不同形式，并不应被解释为限于这里所描述的示例。相反，这里所描述的示例已被提供，以使本公开将是彻底和完整的，并将向本领域普通技术人员传达本公开的全部范围。
除非另有指示，否则第一层在第二层或基板“上”的表述将被解释为包括以下两种情况：第一层直接接触第二层或基板的情况，以及一个或更多个其他层被布置在第一层与第二层或基板之间的情况。
可使用诸如“在……下面”、“在……之下”、“下”、“在……上面”、“上”等的与空间相关的表达来方便地描述一个装置或元件与其他装置之间的关系或元件之间的关系。与空间相关的表达将被理解为包含附图中所示出的方向以及装置在使用或操作中的其他方向。此外，装置可指向其他方向，相应地，与空间相关的表达基于所述指向。
这里所使用的诸如“第一导电类型”和“第二导电类型”的表达可指示彼此相反的导电类型(诸如N型或P型)，并且这里所解释或列举的示例包含与所述示例互补的示例。
图1是示出生物电极100的示例的示图。生物电极100测量来自用户的身体140的生物信号。生物电极100可测量例如肌电图(EMG)、心电图(ECG)和脑电图(EEG)的生物信号。例如，为了测量EMG，生物电极100可使用生物电极100中所包括的多个电极来测量因肌肉收缩而产生的动作电势。
当生物电极100与用户的皮肤直接或间接进行电接触时，生物电极100可测量身体140的生物信号。例如，在用户穿着衣服150的情况下，可通过将生物电极100附着于衣服150来测量生物信号。在用户穿着衣服150的情况下，当在用户的皮肤与生物电极100中所包括的电极之间形成电容时，生物电极100可测量因离子在用户的身体140中的运动而产生的电信号。通过在不直接接触皮肤的情况下测量生物信号，用户会体验到较少的不方便。为了在与身体140的皮肤不进行直接电接触的情况下测量生物信号，可测量位移电流。身体140的表面上所发生的电势变化会导致生物电极100的电极的电压变化。位移电流可指示响应于电压变化而产生的电流。
一般的生物电极可包括单个电极，并且可使用多个生物电极来测量生物信号。在图1中，生物电极100包括多个电极，因此可使用单个生物电极(例如生物电极100)来测量生物信号。在生物电极100中，可在单个模块中实现V+电极和V-电极。基于包括多个电极的生物电极100的配置，可将生物电极设置为更小的尺寸，以测量生物信号。
参照图1，生物电极100包括板105、多个电极(包括第一电极110和第二电极115)、多个防护部(包括第一防护部120和第二防护部125)、前置放大器130和屏蔽罩(shield)135。
板105是支撑所述多个电极、所述多个防护部和前置放大器130的构件。例如，可将板105设置为由绝缘材料制成的印刷电路板(PCB)、垫板(pad)、盖板(patch)和绝缘屏蔽罩的形式。
所述多个电极包括第一电极110和第二电极115。例如，第一电极110可以是V+电极，且第二电极115可以是V-电极。第一电极110和第二电极115测量来自用户的身体140的生物信号。第一电极110和第二电极115可测量因离子在用户的身体140中的流动而产生的电信号。第一电极110和第二电极115可在与身体140不进行直接电接触的情况下，测量来自身体140的生物信号(诸如EMG)。
第一电极110被布置在板105的第一侧上。例如，第一电极110可被布置在板105的内部，或者被布置在板105的下表面上。第二电极115被布置在板105的第一侧上，并且被布置为与第一电极110分隔。例如，第二电极115可被布置在板105的内部，或者被布置在板105的下表面上。第一电极110和第二电极115被布置在同一平面上。在一示例中，生物电极100还可包括第一绝缘层(未示出)，并且第一电极110和第二电极115可被布置在板105与第一绝缘层之间。第一绝缘层可防止第一电极110和第二电极115直接暴露在生物电极100的外部环境中。第一电极110和第二电极115与前置放大器130电连接，并将测量到的电信号传输到前置放大器。
所述多个防护部包括第一防护部120和第二防护部125。第一防护部120和第二防护部125可降低对在第一电极110与第二电极115之间测量的生物信号造成影响的外部噪声。当在与用户的皮肤不进行直接电接触的情况下测量生物信号时，生物电极100在较大程度上受到因生物电极100与用户的身体140之间的介质(例如衣服150)的高阻抗而产生的运动伪影或外部噪声影响。第一防护部120和第二防护部125可减少源自与生物信号被测量的方向相反的方向的外部噪声的影响。此外，第一防护部120和第二防护部125可被用于减少寄生电容(诸如杂散电容)的影响。
第一防护部120被布置在板105的第二侧上。例如，第一防护部120可被布置在板105的内部，或者被布置在板105的上表面上。第一防护部120被布置为与第一电极110在垂直方向上分隔。第二防护部125被布置在板105的第二侧上，并且被布置为与第一防护部120分隔。例如，第二防护部125可被布置在板105的内部，或者被布置在板105的上表面上。第二防护部125被布置为与第二电极115在垂直方向上分隔。第一防护部120和第二防护部125被布置在同一平面上。在一示例中，生物电极100还可包括第二绝缘层(未示出)，并且第一防护部120和第二防护部125可被布置在板105与第二绝缘层之间。第一防护部120和第二防护部125可包括导电材料，并与前置放大器130电连接。
屏蔽罩135可降低对在第一电极110与第二电极115之间测量的生物信号造成影响的外部噪声。屏蔽罩135可降低对第一电极110、第二电极115、生物电极100中所包括的信号线160和信号线170中的至少一个造成影响的外部噪声。信号线160包括连接第一防护部120和前置放大器130的信号线以及连接第二防护部125和前置放大器130的信号线。信号线170包括连接第一电极110和前置放大器130的信号线以及连接第二电极115和前置放大器130的信号线。屏蔽罩135可防止外部噪声影响生物电极100。此外，第一防护部120和第二防护部125可防止外部噪声应用生物信号。通过使用屏蔽罩135、第一防护部120和第二防护部125来双重阻断外部噪声，可提高生物信号的质量。
屏蔽罩135被布置在第一防护部120、第二防护部125和前置放大器130外部。屏蔽罩135可包括导电材料，并可接地。屏蔽罩135与第一防护部120和第二防护部125电隔离，且在屏蔽罩135与板105之间形成空气层。作为示例，屏蔽罩135可由布置在板105的上表面上的支撑部件(未示出)支撑。
前置放大器130输出基于在第一电极110与第二电极115之间测量的生物信号的电压信号。前置放大器130可用于执行阻抗转换，或者用于放大在第一电极110与第二电极115之间测量到的生物信号。前置放大器130可放大在不进行直接接触的情况下通过位移电流输入的极小的生物信号，并将放大后的生物信号转换为电压信号。前置放大器130可具有相对高的输入阻抗，以将基于避免与用户的皮肤进行直接电接触的非接触方法测量到的极小的生物信号转换为具有高增益值的电压信号。例如，当基于非接触方法使用生物电极100测量EMG信号时，由于衣服150具有范围为数十兆欧姆到数百兆欧姆的阻抗，且EMG信号具有低强度，因此生物电极100可具有高输入阻抗以正常地获取生物信号。为了正常地获取基于非接触方法测量的生物信号，前置放大器130可为生物电极100提供高输入阻抗。可通过布置在前置放大器130外部的屏蔽罩135来屏蔽前置放大器130。
图2是示出使用生物电极200测量生物信号的示例的示图。生物电极200基于避免与用户的身体240进行直接电接触的非接触方法来测量用户的生物信号。在用户穿着衣服250的情况下，生物电极200通过测量因基于身体240的表达(expression)被改变的电势而产生的位移电流来测量身体240的生物信号。生物电极200包括布置在板205的第一侧上且被布置为彼此分隔的第一电极210和第二电极215。生物电极200包括布置在板205的第二侧上且被布置为彼此分隔的第一防护部220和第二防护部225。生物电极200包括前置放大器230和屏蔽罩235，其中，屏蔽罩235被布置在前置放大器230外部以对前置放大器230进行屏蔽。屏蔽罩235对第一防护部220和第二防护部225以及前置放大器进行屏蔽，并可减少外部噪声的影响。第一防护部220和第二防护部225可减少外部噪声的影响，因而可减少寄生电容的影响。
将在第一电极210与第二电极215之间测量到的生物信号传递到前置放大器230。前置放大器230基于高输入阻抗将具有低强度的生物信号转换为具有高增益值的电压信号。前置放大器230基于从第一防护部220和第二防护部225中的每一个防护部分传递的生物信号与从第一电极210和第二电极215中的每一个电极传递的生物信号之间的差分输入，输出噪声被降低的生物信号。屏蔽罩235接地，并与第一防护部220和第二防护部225电隔离。前置放大器230放大在第一电极210与第二电极215之间测量的生物信号，并输出放大后的生物信号。
图3至图6是示出生物电极的其他示例的示图。参照图3至图6来提供具有不暴露于外的生物信号测量电极的生物电极的示例。
参照图3，生物电极300包括板305、第一电极310、第二电极315、第一防护部320、第二防护部325、前置放大器330和屏蔽罩335。第一电极310和第二电极315被布置在板305的第一侧的内层上。第一电极310和第二电极315被布置在板305的内部。第一电极310和第二电极315被布置在同一平面上且被布置为彼此分隔。第一防护部320和第二防护部325被布置在板305的第二侧的内层上。第一防护部320和第二防护部325被布置在板305的内部。第一防护部320和第二防护部325被布置在同一平面上且被布置为彼此分隔。第一电极310和第一防护部320被布置为彼此在垂直方向上分隔。第二电极315和第二防护部325被布置为彼此在垂直方向上分隔。
参照图4，生物电极400包括板405、第一电极410、第二电极415、第一防护部420、第二防护部425、前置放大器430、屏蔽罩435和第一绝缘层440。第一电极410和第二电极415被布置在板405的第一侧的下表面上。第一电极410和第二电极415被布置在板405与第一绝缘层440之间。在第一电极410和第二电极415中的每一个电极中，一个表面与板405相接触，另一个表面与第一绝缘层440相接触。第一防护部420和第二防护部425被布置在板405的第二侧的内层上。第一防护部420和第二防护部425被布置在板405的内部。
参照图5，生物电极500包括板505、第一电极510、第二电极515、第一防护部520、第二防护部525、前置放大器530、屏蔽罩535和第二绝缘层540。第一电极510和第二电极515被布置在板505的第一侧的内层上。第一电极510和第二电极515被布置在板505的内部。第一防护部520和第二防护部525被布置在板505的第二侧的上表面上。第一防护部520和第二防护部525被布置在第二绝缘层540与板505之间。在第一防护部520和第二防护部525中的每一个防护部中，一个表面与板505相接触，另一个表面与第二绝缘层540相接触。第一防护部520和第二防护部525被布置在同一平面上且被布置为彼此分隔。
参照图6，生物电极600包括板605、第一电极610、第二电极615、第一防护部620、第二防护部625、前置放大器630、屏蔽罩635、第一绝缘层640和第二绝缘层645。第一电极610和第二电极615被布置在板605的第一侧的下表面上。第一电极610和第二电极615被布置在板605与第一绝缘层640之间。在第一电极610和第二电极615中的每一个电极中，一个表面与板605相接触，另一个表面与第一绝缘层640相接触。第一电极610和第二电极615被布置在同一平面上且被布置为彼此分隔。第一防护部620和第二防护部625被布置在板605的第二侧的上表面上。第一防护部620和第二防护部625被布置在第二绝缘层645与板605之间。在第一防护部620和第二防护部625中的每一个防护部中，一个表面与板605相接触，另一个表面与第二绝缘层645相接触。第一防护部620和第二防护部625被布置在同一平面上且被布置为彼此分隔。
图7是示出生物信号处理设备700的示例的框图。生物信号处理设备700放大由生物电极710测量的生物信号，并输出放大后的生物信号。在一示例中，生物信号处理设备700可在以例如手表、手套、衣服、帽子、眼镜和/或鞋的形式提供的可穿戴装置中进行操作。生物信号处理设备700可将生物信号转换为适合由可穿戴装置处理的生物特征数据，并将所述生物特征数据传递到可穿戴装置。可穿戴装置可基于从生物信号处理设备700接收到的生物特征数据，确定例如由用户执行的手势和用户的心理状态、健康状态和身体状态。
例如，可基于从用户的身体测量到的EMG信号而确定由用户执行的手势。生物电极710可从用户的身体测量EMG信号。生物信号处理设备700可放大EMG信号，并将放大后的EMG信号转换为数字信号。可将从EMG信号转换成的数字信号传递到可穿戴装置。基于所述数字信号，可穿戴装置可确定由用户执行的手势。
参照图7，生物信号处理设备700包括生物电极710和生物信号处理部720。生物电极710在不与用户的身体进行直接电接触的情况下测量生物信号。生物电极710可包括布置在板的第一侧上且被布置为彼此分隔的第一电极和第二电极。此外，生物电极710可包括布置在板的第二侧上且被布置为彼此分隔的第一防护部和第二防护部。第一防护部可被布置为与第一电极在垂直方向上叠置，且第二防护部可被布置为与第二电极在垂直方向上叠置。第一电极710可包括将在多个电极之间测量到的极小的生物信号转换为具有高增益值的电压信号的前置放大器。生物电极710可包括布置在第一防护部和第二防护部外部的屏蔽罩，并与第一防护部和第二防护部电隔离。
生物信号处理部720包括滤波部730和放大器740。滤波部730对从生物电极710输出的生物信号进行滤波。滤波部730可包括高通滤波器电路、带阻滤波器电路和/或低通滤波器电路。高通滤波器电路可与生物电极710的前置放大器的输出端连接，且带阻滤波器电路可与高通滤波器电路的输出端连接。低通滤波器电路可与带阻滤波器电路的输出端连接，且放大器740可与低通滤波器电路的输出端连接。
在一示例中，高通滤波器电路可将通过位移电流输入的生物信号的偏移过滤。带阻滤波器电路可将从高通滤波器电路输出的生物信号之中60赫兹(Hz)频带的共模噪声滤波掉。低通滤波器电路可输出从带阻滤波器电路输出的生物信号之中低于或等于100Hz的频带的信号。
放大器740放大由滤波部730进行滤波后的生物信号。放大器740可以是仪表放大器，并可基于预定增益来放大从滤波部730输出的生物信号。
生物信号处理设备700还可包括信号转换部750和接口760。信号转换部750可将在生物信号处理部720中经滤波及放大的生物信号转换为数字信号。接口760将转换自生物信号的数字信号发送到外部区域。
图8是示出生物信号处理设备800的另一示例的示图。生物信号处理设备800基于由生物电极810测量的生物信号来产生用于控制外部装置830的控制信号，并将所产生的控制信号发送到外部装置830。响应于接收到控制信号，外部装置830执行与控制信号相应的预定的控制操作。生物信号处理设备800可在可穿戴装置中进行操作。
参照图8，生物信号处理设备800包括生物电极810和控制信号产生器820。生物电极810在与用户的身体不进行直接电接触的情况下，使用布置在板的第一侧上且被布置为彼此分隔的多个电极来测量生物信号。生物电极810包括布置在板的第二侧上且被布置为彼此分隔的多个防护部。生物电极810包括前置放大器和屏蔽罩，其中，前置放大器输出基于在电极之间测量的生物信号的电压信号，屏蔽罩被布置在板外部。
控制信号产生器820基于从生物电极810输出的生物信号来产生用于控制外部装置830的控制信号。外部装置830可包括例如移动装置、个人计算机(PC)和/或多媒体装置。控制信号产生器820可分析生物信号的电平、频率特性和/或波形，并确定与生物信号相应的控制操作。控制信号产生器820产生用于执行确定的控制操作的控制信号。由控制信号产生器820产生的控制信号被发送到外部装置830，并且外部装置830基于从生物信号处理设备800接收到的控制信号来执行控制操作。
图9是示出生物信号处理设备920在可穿戴装置中进行操作的示例的示图。生物信号处理设备920在可穿戴装置910中进行操作。生物信号处理设备920测量用户930的EMG信号，并基于测量到的EMG信号来产生控制信号。例如，用户930可通过在穿戴着可穿戴装置910的状态下执行预定的手势，控制外部装置940执行与预定的手势相应的操作，其中，可穿戴装置910被设置为包括生物信号处理设备920的手表的形式。生物信号处理设备920可测量在执行相应的手势的过程中发生的EMG信号变化，并对测量结果进行分析。生物信号处理设备920确定与用户930所执行的手势相应的控制操作，并随后产生用于执行确定的控制操作的控制信号。
可穿戴装置910基于由生物信号处理设备920产生的控制信号来执行各种界面。可穿戴装置910可在屏幕上显示与由生物信号处理设备920确定的控制操作相关的内容，或者以声音的形式输出所述控制操作。响应于接收到与控制操作相关的用户输入，或者响应于确定与EMG信号相应的控制操作，可穿戴装置910可将产生的控制信号发送到外部装置940。控制信号可用于控制与可穿戴装置910进行通信的外部装置940的操作。取决于控制装置的类型，可通过基于EMG信号而产生的控制信号来控制可穿戴装置910。
在一示例中，当用户930在穿戴着被设置为手表的形式的可穿戴装置910的状态下执行降低手的手势时，生物信号处理设备920可测量腕部肌肉中改变的EMG信号，并基于测量到的EMG信号来产生控制信号。生物信号处理设备920可对测量到的EMG信号进行滤波，放大测量到的EMG信号，并/或者将测量到的EMG信号转换为数字信号。生物信号处理设备920可对EMG信号进行分析，并确定与EMG信号相应的控制操作。可预先确定并存储基于EMG信号的类型而确定的控制操作。
生物信号处理设备920可通过对EMG信号进行分析而确定用户930执行了降低手的手势，并产生用于执行与所述手势相应的控制操作的控制信号。产生的控制信号可被发送到外部装置940，并且外部装置940可基于所述控制信号来执行控制操作。例如，基于与用户930的降低手的手势相应的控制信号，外部装置940的滚动条950可受到控制，使得显示在外部装置940的显示器上的屏幕或内容沿向上方向移动。作为另一示例，基于与用户930的降低手的手势相应的控制信号，显示在外部装置940的显示器上的内容可受到控制，从而实现沿显示器的向下方向移动内容的界面。
图10是示出生物信号处理方法的示例的流程图。在操作1010，将生物电极布置在用户的身体上。例如，在用户穿着衣服的情况下，可将生物电极附着于用户的手腕或手臂。生物电极包括多个电极和多个防护部，其中，所述多个电极被布置在板的第一侧上且被布置为彼此分隔，所述多个防护部被布置在板的第二侧上且被布置为彼此分隔。生物电极包括前置放大器，其中，前置放大器基于高输入阻抗将在所述多个电极之间测量到的极小的生物信号转换为电压信号。电极与防护部电隔离，并且电极包括布置在前置放大器外部的屏蔽罩。
在操作1020，生物信号处理设备对在生物电极中的所述多个电极之间测量到的生物信号进行滤波，并放大滤波后的生物信号。例如，生物信号处理设备可将生物信号的偏移过滤掉，并/或者随后将生物信号之中与60-Hz频带相应的共模噪声过滤掉。随后，生物信号处理设备可输出生物信号之中低于或等于100Hz的频带的信号。生物信号处理设备使用放大器来放大滤波后的生物信号。生物信号处理设备将放大后的生物信号转换为数字信号，并输出所述数字信号。
生物信号处理设备可选择性地执行操作1030。在操作1030，生物信号处理设备基于在操作1020放大的生物信号来产生用于控制外部装置的控制信号。生物信号处理设备可基于生物信号的电平、频率和/或波形来确定与生物信号相应的控制操作，并随后产生用于执行所确定的控制操作的控制信号。
生物信号处理设备可选择性地执行操作1040。在操作1040，生物信号处理设备选择性地将在操作1030产生的控制信号发送到外部装置。响应于接收到控制信号，外部装置可基于控制信号来执行操作。
可使用硬件组件来实现在此描述的设备和部。硬件组件可包括例如控制器、传感器、处理器、产生器、驱动器和其他等同电子组件。可使用一个或更多个通用计算机或专用计算机(诸如，例如处理器、控制器和算术逻辑单元)、数字信号处理器、微计算机、现场可编程阵列、可编程逻辑单元、微处理器或能够以定义的方式对指令作出响应且执行指令的任何其他器件来实现硬件组件。硬件组件可运行操作系统(OS)以及在OS上运行的一个或更多个软件应用。硬件组件还可响应于软件的运行来访问、存储、操作、处理和创建数据。为了简明起见，处理装置的描述被用作单数；然而，本领域技术人员将理解的是，处理装置可包括多个处理元件和多种类型的处理元件。例如，硬件组件可包括多个处理器或一个处理器和控制器。此外，不同的处理配置是可行的，诸如并行处理器。
上述方法可被编写为用于独立地或共同地指示或配置处理装置如所期望的那样进行操作的计算机程序、一段代码、指令或上述项的一些组合。软件和数据可被永久地或暂时地实施在任何类型的机器、组件、实体设备或虚拟设备、计算机存储介质或能够向处理装置提供指令或数据或者提供由处理装置解释的指令或数据的器件。软件还可分布在联网的计算机系统上，使得软件以分布式方式被存储和执行。具体地讲，软件和数据可由一个或更多个非暂时性计算机可读记录介质存储。所述介质还可单独包括或者与软件程序指令结合地包括数据文件、数据结构等。非暂时性计算机可读记录介质可包括可存储数据的任何数据存储装置，其中，所述数据随后可被计算机系统或处理装置读取。非暂时性计算机可读记录介质的示例包括只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、压缩盘只读存储器(CD-ROM)、磁带、USB、软盘、硬盘、光记录介质(例如，CD-ROM或DVD)和PC接口(例如，PCI、PCI-express、WiFi等)。此外，用于实现这里所公开的示例的函数程序、代码和代码段可由本领域程序员基于附图的流程图和框图及其提供于此的相应描述进行解释。
仅作为非穷举说明，这里所描述的装置可指示移动装置，诸如，例如蜂窝电话、智能电话、可穿戴智能装置(诸如，例如，指环、手表、一副眼镜、手环、脚环、腰带、项链、耳环、头带、头盔、嵌入在衣服中的装置等)、个人计算机(PC)、平板个人计算机(平板)、平板手机、个人数字助理(PDA)、数码相机、便携式游戏机、MP3播放器、便携式/个人多媒体播放器(PMP)、手持式电子书、超级移动个人计算机(UMPC)、便携式膝上型PC、全球定位系统(GPS)导航以及诸如高清电视(HDTV)、光盘播放器、DVD播放器、蓝光播放器、机顶盒或能够进行与这里所公开的一致的无线通信或网络通信的任何其他装置的装置。作为非穷举示例，可穿戴式装置可以是可自固定在用户的身体上的，诸如，例如眼镜或手镯。作为另一非穷举示例，可穿戴装置可通过附着装置被固定在用户的身体上，诸如，例如使用臂带将智能电话或平板附着于用户的手臂，或者使用挂绳将可穿戴装置悬挂在用户的脖子上。
虽然本公开包括具体示例，但本领域普通技术人员将理解的是，在不脱离权利要求及其等同物的精神和范围的情况下，可对这些示例做出形式和细节上的各种改变。这里所描述的示例将被认为为仅是描述性的，而非为了限制的目的。
每个示例中的特征或方面的描述将被认为可应用于其他示例中的相似特征或方面。如果按照不同顺序执行所描述的技术，且/或者如果按照不同方式组合所描述的系统、架构、装置或电路中的组件并且/或者使用其他组件或其等同物来替代或补充所描述的系统、架构、装置或电路中的组件，则可实现适当的结果。因此，本公开的范围并非由具体实施方式所限定，而是由权利要求及其的等同物所限定，并且权利要求及其等同物的范围内的所有变化将被解释为包括在本公开中。

Claims (20)

1.一种生物电极，包括：
板；
多个电极，被布置于板的第一侧且彼此分隔，并被配置为测量生物信号；
多个防护部，被布置于板的第二侧且彼此分隔。
2.如权利要求1所述的生物电极，其中，所述多个电极包括第一电极和第二电极，其中，第一电极被布置在板的第一侧上，第二电极被布置在板的第一侧上且与第一电极分隔，
其中，所述多个防护部包括第一防护部和第二防护部，其中，第一防护部被布置在板的第二侧上，第二防护部被布置在板的第二侧上且与第一防护部分隔。
3.如权利要求2所述的生物电极，还包括：
前置放大器，被配置为输出基于在第一电极与第二电极之间测量到的生物信号的电压信号。
4.如权利要求2所述的生物电极，其中：
第一防护部被布置为与第一电极在垂直方向上分隔；
第二防护部被布置为与第二电极在垂直方向上分隔。
5.如权利要求2所述的生物电极，其中，第一防护部和第二防护部被配置为降低对在第一电极与第二电极之间测量到的生物信号造成影响的外部噪声。
6.如权利要求3所述的生物电极，其中，第一防护部和第二防护部包括导电材料并与前置放大器电连接。
7.如权利要求3所述的生物电极，还包括：
屏蔽罩，被布置在前置放大器、第一防护部和第二防护部的外部。
8.如权利要求7所述的生物电极，其中，屏蔽罩被配置为在屏蔽罩与板之间形成空气层。
9.如权利要求7所述的生物电极，其中，屏蔽罩包括导电材料并接地。
10.如权利要求1所述的生物电极，其中，所述多个电极和所述多个防护部两者之一被布置在板与绝缘层之间。
11.如权利要求1所述的生物电极，其中，所述多个电极和所述多个防护部两者之一被布置在板的内部。
12.如权利要求2所述的生物电极，其中，第一电极和第二电极被配置为在与用户的身体不进行直接电接触的情况下测量用户的肌电图。
13.一种生物信号处理设备，包括：
生物电极，被配置为在与用户的身体不进行直接电接触的情况下测量生物信号；
生物信号处理部，被配置为对生物信号进行滤波，并放大滤波后的生物信号，
其中，生物电极包括多个电极和多个防护部，其中，所述多个电极被布置在板的第一侧上且彼此分隔，所述多个防护部被布置在板的第二侧上且彼此分隔。
14.如权利要求13所述的生物信号处理设备，其中：
所述多个电极包括第一电极和第二电极；
所述多个防护部包括第一防护部和第二防护部；
第一防护部被布置为与第一电极在垂直方向上叠置；
第二防护部被布置为与第二电极在垂直方向上叠置。
15.如权利要求13所述的生物信号处理设备，其中，生物电极还包括：
前置放大器，被配置为基于输入阻抗来输出基于在所述多个电极之间测量到的生物信号的电压信号。
16.如权利要求13所述的生物信号处理设备，其中，生物电极还包括：
屏蔽罩，被布置在所述多个防护部的外部并与所述多个防护部电隔离。
17.如权利要求14所述的生物信号处理设备，还包括：
信号转换器，被配置为将从生物信号处理部输出的生物信号转换为数字信号；
接口，被配置为将数字信号发送到外部区域。
18.如权利要求13所述的生物信号处理设备，其中，所述生物信号处理设备被配置为在可穿戴装置中进行操作。
19.一种生物信号处理设备，包括：
生物电极，被配置为在与用户的身体不进行直接电接触的情况下使用多个电极来测量生物信号，其中，所述多个电极被布置在板的第一侧上且彼此分隔；
控制信号产生器，被配置为基于生物信号来产生将用于控制外部装置的控制信号。
20.如权利要求19所述的生物信号处理设备，其中，生物电极还包括：
多个防护部，被布置在板的第二侧上且彼此分隔；
屏蔽罩，被布置在板的外部并接地。
CN201510316201.7A 2014-06-23 2015-06-10 生物电极以及使用生物电极处理生物信号的方法和设备 Active CN105310681B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2014-0076780 2014-06-23
KR1020140076780A KR102302876B1 (ko) 2014-06-23 2014-06-23 생체 전극 및 이를 이용한 생체 신호 처리 장치 및 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105310681A true CN105310681A (zh) 2016-02-10
CN105310681B CN105310681B (zh) 2020-05-26

Family

ID=53396330

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510316201.7A Active CN105310681B (zh) 2014-06-23 2015-06-10 生物电极以及使用生物电极处理生物信号的方法和设备

Country Status (5)

Country Link
US (1) US9795313B2 (zh)
EP (1) EP2959831B1 (zh)
JP (1) JP6587833B2 (zh)
KR (1) KR102302876B1 (zh)
CN (1) CN105310681B (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108836012A (zh) * 2018-08-28 2018-11-20 浙江想能云软件股份有限公司 一种具有人体肌肉状态检测的软硬可调智能床垫及其控制方法
CN110114741A (zh) * 2016-12-29 2019-08-09 殷巴迪股份有限公司 穿戴式终端及其操作方法
CN110996782A (zh) * 2017-08-18 2020-04-10 伯斯有限公司 耳内电势传感器
CN111132612A (zh) * 2017-09-26 2020-05-08 诺基亚技术有限公司 用于感测生物信号的设备
CN112022611A (zh) * 2020-08-20 2020-12-04 无锡商业职业技术学院 一种被动式关节训练器械的识别电路结构

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9940009B2 (en) * 2013-05-15 2018-04-10 Sony Corporation Display control device for scrolling of content based on sensor data
WO2017177394A1 (zh) * 2016-04-13 2017-10-19 华为技术有限公司 控制可穿戴电子设备运行状态的方法和装置
KR20200120407A (ko) * 2019-04-12 2020-10-21 삼성전자주식회사 생체 센서 및 무선 충전 모듈을 포함하는 웨어러블 전자 장치

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030120329A1 (en) * 2001-11-07 2003-06-26 Kinesense, Inc. Surface electromyographic electrode assembly
US20110245702A1 (en) * 2001-12-07 2011-10-06 The University Of Sussex Electrodynamic sensors and applications thereof
CN102349037A (zh) * 2009-03-13 2012-02-08 微软公司 用于人机接口的基于肌电图的可佩戴控制器
DE102012014219A1 (de) * 2012-02-15 2013-08-22 Alexander von Lühmann Kapazitives Sensorsystem zur Messung von Biopotenzialen mit Anordnung zur Erkennung von Bewegungsartefakten
WO2014007307A1 (ja) * 2012-07-04 2014-01-09 株式会社アイ・メデックス 生体電極
CN103750836A (zh) * 2014-01-14 2014-04-30 优尔美有限公司 一种可穿戴式肌电设备

Family Cites Families (38)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4539996A (en) * 1980-01-23 1985-09-10 Minnesota Mining And Manufacturing Company Conductive adhesive and biomedical electrode
US4367745A (en) * 1980-05-27 1983-01-11 Minnesota Mining And Manufacturing Company Conformable electrically conductive compositions
US5069223A (en) * 1990-02-14 1991-12-03 Georgetown University Method of evaluating tissue changes resulting from therapeutic hyperthermia
GB2272376B (en) * 1992-11-13 1996-07-24 Eric Thomas Mcadams A multifunction multielectrode device
KR100384457B1 (ko) 2000-07-25 2003-05-22 삼성전기주식회사 칩 인덕터
US6647292B1 (en) 2000-09-18 2003-11-11 Cameron Health Unitary subcutaneous only implantable cardioverter-defibrillator and optional pacer
CN100405051C (zh) * 2001-05-30 2008-07-23 爱-森斯株式会社 生物传感器
JP4131372B2 (ja) 2002-03-25 2008-08-13 アドバンスドメディカル株式会社 生体モニタ装置
JP4112883B2 (ja) 2002-03-28 2008-07-02 三研マイクロホン株式会社 加速度センサ
JP4316960B2 (ja) * 2003-08-22 2009-08-19 株式会社半導体エネルギー研究所 装置
US7559902B2 (en) * 2003-08-22 2009-07-14 Foster-Miller, Inc. Physiological monitoring garment
WO2006031025A1 (en) * 2004-08-31 2006-03-23 Seoul National University Industry Foundation Apparatus and method for measuring electric non-contact electrocardiogram in everyday life
US7493167B2 (en) 2005-03-22 2009-02-17 Greatbatch-Sierra, Inc. Magnetically shielded AIMD housing with window for magnetically actuated switch
US20060276702A1 (en) * 2005-06-03 2006-12-07 Mcginnis William Neurophysiological wireless bio-sensor
KR100636826B1 (ko) 2005-10-24 2006-10-20 한국과학기술연구원 노이즈 감쇄 연성필름 및 이를 포함하는 전자기파 차폐 회로기판
JP4738159B2 (ja) 2005-12-12 2011-08-03 株式会社Ｉｈｉ 筋電位計測用電極装置
JP4278709B2 (ja) * 2006-12-25 2009-06-17 学校法人 大阪電気通信大学 電極装置、心電図測定装置
US7769457B2 (en) 2007-08-04 2010-08-03 Cameron Health, Inc. Electromagnetic interference shielding in an implantable medical device
US8608310B2 (en) * 2007-11-07 2013-12-17 University Of Washington Through Its Center For Commercialization Wireless powered contact lens with biosensor
US20150217082A1 (en) * 2008-08-14 2015-08-06 National Taiwan University Sleep assistant system, method, and non-transitory computer-readable medium for assisting in easing hardship of falling asleep
WO2011100059A1 (en) * 2010-02-12 2011-08-18 Georgetown University Polymer film bioelectrodes and methods of making and using the same
US20130338529A1 (en) * 2011-02-28 2013-12-19 Nihon Kohden Corporation Bioelectric signal measurement apparatus
KR101227413B1 (ko) 2011-03-08 2013-02-12 (주)락싸 전기적 비접촉식 생체 신호 측정 장치 및 그 방법
WO2012149466A2 (en) * 2011-04-29 2012-11-01 Proteus Biomedical, Inc. Body associated device and method of making same
JP5727359B2 (ja) * 2011-12-27 2015-06-03 株式会社アイ・メデックス 生体電極、及び層間の電気的な接続構造
US20130197338A1 (en) * 2012-01-30 2013-08-01 Electronics And Telecommunications Research Institute Pain signal measurement device and pain signal measuring and controlling method thereof
US20140051945A1 (en) * 2012-03-12 2014-02-20 Terra Cotta Star Llc Expanded frequency electroencephalography/electrocardiography light apparatus and method of use
JP5888205B2 (ja) * 2012-11-02 2016-03-16 ソニー株式会社 画像表示装置並びに情報入力装置
KR20140062890A (ko) * 2012-11-15 2014-05-26 삼성전자주식회사 사용자의 상태를 관리하는 웨어러블 디바이스 및 관리 장치와 그 상태 관리 방법
US9618981B2 (en) * 2013-02-13 2017-04-11 Synaptics Incorporated Guarding and shielding routing traces in proximity sensors
US9480837B2 (en) * 2013-02-15 2016-11-01 National University Corporation NARA Institute of Science and Technology High-functionality bioelectrode
US20150335288A1 (en) * 2013-06-06 2015-11-26 Tricord Holdings, Llc Modular physiologic monitoring systems, kits, and methods
US20160278736A1 (en) * 2013-11-15 2016-09-29 Neural Analytics Inc. Monitoring structural features of cerebral blood flow velocity for diagnosis of neurological conditions
US9462979B2 (en) * 2013-12-06 2016-10-11 Covidien Lp Capacitance enhanced physiological measurements
JP6547932B2 (ja) * 2013-12-27 2019-07-24 ローム株式会社 チップ部品およびその製造方法、ならびに当該チップ部品を備えた回路アセンブリおよび電子機器
JP6432140B2 (ja) * 2014-03-19 2018-12-05 セイコーエプソン株式会社 指関節駆動装置
US9386401B2 (en) * 2014-08-25 2016-07-05 Steven K. Gold Proximity-based sensing, communicating, and processing of user physiologic information
US10090116B2 (en) * 2014-11-14 2018-10-02 32ATPs, LLC Biological supercapacitor structure and method for manufacturing and use of the same

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030120329A1 (en) * 2001-11-07 2003-06-26 Kinesense, Inc. Surface electromyographic electrode assembly
US20110245702A1 (en) * 2001-12-07 2011-10-06 The University Of Sussex Electrodynamic sensors and applications thereof
CN102349037A (zh) * 2009-03-13 2012-02-08 微软公司 用于人机接口的基于肌电图的可佩戴控制器
DE102012014219A1 (de) * 2012-02-15 2013-08-22 Alexander von Lühmann Kapazitives Sensorsystem zur Messung von Biopotenzialen mit Anordnung zur Erkennung von Bewegungsartefakten
WO2014007307A1 (ja) * 2012-07-04 2014-01-09 株式会社アイ・メデックス 生体電極
CN103750836A (zh) * 2014-01-14 2014-04-30 优尔美有限公司 一种可穿戴式肌电设备

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
科博德: "《生物医学换能器 原理与应用》", 30 June 1984 *

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110114741A (zh) * 2016-12-29 2019-08-09 殷巴迪股份有限公司 穿戴式终端及其操作方法
CN110996782A (zh) * 2017-08-18 2020-04-10 伯斯有限公司 耳内电势传感器
CN111132612A (zh) * 2017-09-26 2020-05-08 诺基亚技术有限公司 用于感测生物信号的设备
US11497426B2 (en) 2017-09-26 2022-11-15 Nokia Technologies Oy Apparatus and electronic circuitry for sensing biosignals
CN108836012A (zh) * 2018-08-28 2018-11-20 浙江想能云软件股份有限公司 一种具有人体肌肉状态检测的软硬可调智能床垫及其控制方法
CN108836012B (zh) * 2018-08-28 2021-09-07 浙江想能云软件股份有限公司 一种具有人体肌肉状态检测的软硬可调智能床垫及其控制方法
CN112022611A (zh) * 2020-08-20 2020-12-04 无锡商业职业技术学院 一种被动式关节训练器械的识别电路结构
CN112022611B (zh) * 2020-08-20 2022-06-21 无锡商业职业技术学院 一种被动式关节训练器械的识别电路结构

Also Published As

Publication number Publication date
US20150366479A1 (en) 2015-12-24
EP2959831A1 (en) 2015-12-30
CN105310681B (zh) 2020-05-26
EP2959831B1 (en) 2023-09-13
US9795313B2 (en) 2017-10-24
JP6587833B2 (ja) 2019-10-09
KR102302876B1 (ko) 2021-09-17
JP2016007533A (ja) 2016-01-18
KR20150146328A (ko) 2015-12-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105310681A (zh) 生物电极以及使用生物电极处理生物信号的方法和设备
CN105338893B (zh) 用于测量生物信号的方法和装置
US20240122540A1 (en) Systems and Methods of Spatial Filtering for Measuring Electrical Signals
US10835142B2 (en) Electrocardiogram (ECG) sensor chip, system on chip (SoC), and wearable appliance
US20190082996A1 (en) Detecting and Using Body Tissue Electrical Signals
US9955895B2 (en) Wearable head-mounted, glass-style computing devices with EOG acquisition and analysis for human-computer interfaces
US10912480B2 (en) Sensor system and process for measuring electric activity of the brain, including electric field encephalography
US10254877B2 (en) Touch panel apparatus for measuring biosignals and method of measuring biosignals by using the same
KR102172486B1 (ko) 유연한 용량성 결합 능동전극 및 생체 신호 측정 장치
US20180078164A1 (en) Brain activity detection system, devices and methods utilizing the same
KR101726613B1 (ko) 생체 신호를 측정하는 장치 및 방법
Mahmud et al. A real time and non-contact multiparameter wearable device for health monitoring
CN105988584B (zh) 移动电子设备和检测系统以及生理特征的检测方法
Turnip et al. Application of support vector machine classifier on developed wireless ECG system
US11083383B1 (en) Portable electrocardiogram device
US20240023899A1 (en) Apparatus and method for reconstructing high-frequency bio-signal based on neural network model
CN204542116U (zh) 一种便携式心电监护装置
Hult et al. Robust Heartbeat Detector Based on Weighted Correlation and Multichannel Input
KR20120136648A (ko) 생체 신호를 이용한 장치 제어 시스템 및 방법
Fathalla A BCI Sensory Acquisition System for EEG Embedded

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant